摘要：在火力发电厂系统中，泵与风机又是最主要的耗电设备。在我国现代化工业和农业建设中，泵与风机发挥着非常重要的作用。因为种种原因，泵与风机在实际的运用过程中，效率底下，运行费用增加，与其他发达国家相比仍存在较大的差距。而火电厂是最主要的能源消耗大户，在我国的二次能源结构中占极大比重。在火力发电厂中，泵与风机是最主要的耗电设备，考虑到设备长期连续运行，运行效率降低，白白地浪费能源。因此，在电厂泵与风机进行节能技术，有着深远意义。
关键词：电厂；泵与风机；节能
引言
当前,我国能源产业正面临严重的能源威胁和环境保护两方面的压力,火电厂主要通过能源的消耗转换电能,因此火电厂要提高经济效益、缓解能源压力的关键在于降低能耗、提高能源的使用率,节能减耗是电力行业今后发展的重心。所以,研究电厂泵与风机的节能技术,在降低能源的消耗以促进国家的可持续发展中具有重要的意义。
1火力发电厂泵与风机运行状况分析
在火力发电厂中运行的泵与风机特点有两多两大，即：种类多，数量多，总装机容量大，耗电量大。其中耗电量约占全国火电厂发电量的6~7%。发电厂辅机尤其是大功率泵与风机的经济运行，会直接影响到厂用电率。厂用电率是影响供电煤耗与发电成本的主要因素之一。目前我国火电厂大多数采用定速驱动的泵和风机，只有少量采用双速电机、汽动给水泵、液力耦合器。定速驱动的泵与风机由于工作运行原理设计问题，导致运行过程中存在严重的损耗。在机组变负荷运行时，这种情况更为明显。泵与风机的运行偏离高效点，运行效率会降低。有研究资料显示：“50MW以上机组锅炉风机运行效率低于70%的占一半以上,低于50%的占1/5左右。”
2能耗严重原因分析
首先，科技投入。国家在相关技术的科研投入不足，有些科研结果未能及时的运用到企业的生产中;电厂生产工艺落后，导致线性误差大，过流表面粗糙。我国电厂泵与风机的模型采用木模整体铸造的工艺，然而中、高比转速离心式泵与风机的叶片较为扭曲，因此造型的起模难度大，造型存在较大的误差，最终导致泵与风机的实际效果严重低于实验效果，这也是导致泵和风机造成严重能耗的原因之一。其次，泵和风机套用定型产品存在缺陷。当前我国大多中大型泵和风机采用套用定型产品的方式。普型采用分档设计，中间的间隔大，一般只能套用相近型产品，这种情况下容易导致泵与风机在实际的运行中容易偏离最优的运行区，从而导致泵和风机运行效率低，能耗高。在设计选型时，裕量过大，也导致泵和风机在运行中容易偏离最优区。
3泵与风机运行方式及其经济性分析
（1）对于电厂一般大容量单元的机组，有些火电厂每台机组配置三台锅炉给水泵。一般在高负荷时两台运行，一台备用。当机组负荷变化时，通过改变给水泵的运行方式以适应变负荷的要求。所以对于变负荷，我们要对其运行方式下泵于风机的串并联、工况点、经济性进行分析。（2）火力发电厂中运行的泵与风机种类繁多，数量多，总装机容量大，耗电量大，约占全国火电发电量的6%。发电厂辅机的经济运行，尤其是大功率的泵与风机的经济运行，直接关系到厂用电率的高低，而厂用电率的高低是影响供电煤耗和发电成本的主要因素之一。（3）目前我国大多采用木模整体铸造。由于中、高比转速离心式泵与风机叶片扭曲，造型起模困难，造型误差较大。目前我国使用的许多大型泵与风机，其性能实测值与样本给定值误差较大，这也是主要原因之一。
4火电厂泵与风机节能技术
泵与风机是否节电取决于很多因素，除自身的效率外，还与管网设计是否合理、阻力大小及与管网是否匹配良好等因素有关，然而泵或风机所产生的扬程应能克服管网阻力的前提下满足管网流量的需要，所以实现泵与风机和管网合理地匹配是节能降耗最有效的途径。
更换或改造效率低、性能差的泵和风机，特别是因年久失修的泵、风机和属于淘汰的泵与风机均可采用重新选型的方法，用新的高效能泵或风机替换。在确定了泵和风机所需流量、杨程以后，由于对设备的操作运行、电源电压和频率的波动等因素的考虑，通常在计算出的流量及杨程上加一定的富裕量，流量的富裕量一般取10%，杨程的富裕量一般取15%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果泵和风机选的富裕量过大，在实际运行中不得不节流而降低效率。因此，在选用泵和风机时，要认真核算所需要的流量及杨程，认真选用合适的富裕系数，以满足在其最佳效率点附近运行。
4.2科学合理地改善调节方式
火力发电厂主机机组的负荷不是一成不变的，相反的它是经常变化的，调峰机组的负荷尤为多变。因此电厂的某些主要泵与风机也需相应地进行调节。若泵与风机的调节方式选取不合理，就会造成能量损失，这也是泵与风机能量浪费的主因。目前火力发电厂的机组容量不断增大，加之电网调峰任务增加，泵与风机采取经济可靠的流量调节方式就更加迫切了。电厂泵与风机的调节方式应根据不同的工况进行，针对具体问题具体分析。总原则为：安全可靠、调节效率高。例：对于压差不大、流量改变较小，且不常调节的泵或风机，可采用节流调节；对于锅炉离心式送引风机则应采用双速电动机加人口导流器。
4.3减少阻力损失
减少泵和风机的管路及其配套附件的阻力损失，可以降低泵和风机的总杨程，从而节省泵和风机的功率。减少阻力损失的措施如下：在一定流量下，增大管径，加大流通截面积，降低流速，减少管道沿程阻力损失；在保证管路安全运行和维修方便的前提下，可以尽量简化管道附件，取消不必要的阀门和流量孔板等，以减少管道的局部阻力损失；降低液体的粘度；提高管内壁的光洁度等，都可以减少阻力损失。
4.4科学完善高效率的泵与风机
首先，想要泵与风机具有较高效率，应在设计工况及其附近运行。泵与风机的机炉出力变化、选型不当及管路阻力的变化等因素都会导致泵与风机的容量过大、过小等现象。后果就是泵与风机运行不够高效。因此，应对高效泵与风机采取科学合理的改造来提高其运行效率；其次，对管路系统进行改进。除了与自身性能相关外，泵与风机的运行效率还与装置系统的流通性能有关。管路系统的性能要与泵与风机的性能相匹配。若管路系统的设计不合理，就会导致管路系统运行之后容易出现锈蚀、泄露、灰垢堵塞等问题。在改进管路系统时注意事项如下：减少水路管阻力所带来的损失，且让气与液体的流速分布均匀，同时还要注意管路系统的密封性，以防止泄露问题发生。
4.5做好泵与风机的安装和维修工作
4.5.1减小部件间隙
在泵与风机动、静部件之间有合理间隙。当间隙增大时，高压侧流体向低压侧流体的泄露几率会增加，这样会降低泵与风机的容积效率。故而在保证泵与风机的安全运行情况下，要尽量减小泵与风机动、静部件之间的间隙。
4.5.2提升叶片和流道的光滑度
（1）流体在泵与风机内的流动情况，不仅与流道形状有关，而且与叶片和流道的粗糙度有关。通过在泵体内壁涂漆而增加光滑度，可很好地减少轮盘摩擦阻力的损失，进而可提高泵3%的效率；（2）用打磨的方式将泵内及叶轮的粗糙部位进行磨光处理后，可提高泵11%左右的效率。
4.5.3保持泵与风机流道的型线
泵与风机因流道灰垢、磨损和气蚀会导致流道原有型线的改变，增加壁面的粗糙程度，会降低工作效率。所以需要对流道的型线进行清理、修复。
结语
从节约能源角度，电厂泵与风机的节能将是我国各电厂所实行最经济性的方法。从泵与风机效率上，我们不难发现其节电潜力可挖。从泵与风机的改进方向看，电力事业的机组大容量发展、新型高效率技术进步对节电的作用，其节电潜力可挖。因此我们应当从战略高度充分认识泵与风机对可持续发展和提高经济效益的重要意义，增强紧迫感和责任感，结合实际，认真总结经验、积极开拓创新，不断提高电厂节能管理水平。
参考文献:
[1]梁国富：《电厂泵与风机的节能研究》，N02，2006年。
[2]吴民强：《泵与风机节能技术》，华北电力出版社，1994年。
[3]车长源：《锅炉风机节能技术》，中国电力出版社，1999年。
论文作者:张瑞刚
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/22
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